JP4258542B2 - Optical disc apparatus and objective lens type discrimination method - Google Patents
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Description
本発明は、光ピックアップに複数の対物レンズを備え、光記録媒体の種類によって対物レンズを切り換えて使用する光ディスク装置に関し、特に、対物レンズの誤設定を防止できる構成の光ディスク装置に関する。また、本発明は、複数の対物レンズを切り換えて使用する光ピックアップの対物レンズの種類判別方法に関する。 The present invention relates to an optical disc apparatus that includes a plurality of objective lenses in an optical pickup and switches the objective lens according to the type of optical recording medium, and more particularly to an optical disc apparatus configured to prevent erroneous setting of the objective lens. The present invention also relates to a method for discriminating the type of objective lens of an optical pickup that switches between a plurality of objective lenses.
コンパクトディスク(以下、CDという。)やデジタル多用途ディスク(以下、DVDという。)といった光記録媒体が普及している。更に、近年、光記録媒体の情報量を増やすために、光記録媒体の高密度化に関する研究が進められ、例えば、ブルーレイディスク(以下、BDという。)といった高密度化された光記録媒体も実用化されつつある。 Optical recording media such as compact discs (hereinafter referred to as CDs) and digital versatile discs (hereinafter referred to as DVDs) are widely used. Furthermore, in recent years, in order to increase the amount of information in an optical recording medium, research on increasing the density of the optical recording medium has been promoted. For example, a high-density optical recording medium such as a Blu-ray disc (hereinafter referred to as BD) is also practical. It is becoming.
このような光記録媒体の記録再生を行う光ディスク装置には、光記録媒体に光ビームを照射して情報の記録や情報の読み取りを可能とする光ピックアップが備えられるが、光記録媒体の種類によって、光ピックアップに用いられる対物レンズの開口数(NA)や光源の波長が異なってくる。例えば、CDに対しては対物レンズのNAが0.50、光源の波長が780nm、DVDに対しては対物レンズのNAが0.65、光源の波長が650nm、BDに対しては対物レンズのNAが0.85、光源の波長が405nmとなる。 An optical disc apparatus that performs recording / reproduction of such an optical recording medium is provided with an optical pickup capable of recording information and reading information by irradiating the optical recording medium with a light beam, depending on the type of the optical recording medium. The numerical aperture (NA) of the objective lens used in the optical pickup and the wavelength of the light source are different. For example, the objective lens NA is 0.50 and the light source wavelength is 780 nm for CD, the objective lens NA is 0.65 for DVD, the light source wavelength is 650 nm, and the objective lens NA is for BD. NA is 0.85, and the wavelength of the light source is 405 nm.
このように、光記録媒体の種類によって、用いられる対物レンズのNAや波長が異なるために、光記録媒体毎に異なる光ピックアップを用いることも考えられるが、このような構成とすると、光ディスク装置が大型化する等の問題があるために、1つの光ピックアップで複数種類の光記録媒体について情報の読み取り等が行える構成とするのが一般的である。 As described above, since the NA and wavelength of the objective lens used are different depending on the type of the optical recording medium, it may be possible to use different optical pickups for each optical recording medium. Since there is a problem such as an increase in size, it is general that a single optical pickup can read information on a plurality of types of optical recording media.
複数種類の光記録媒体に対応可能な光ピックアップの中には、例えば、CD、DVD、BDの3種類の光記録媒体について、1つの対物レンズで対応する構成の光ピックアップもあるが、そのような対物レンズは設計が難しく、コストアップの原因となることもあり、例えば高NAが必要とされるBD用の対物レンズと、CD及びDVD用の対物レンズと、を別々とし、複数種類の対物レンズを切り換えて使用する光ピックアップも存在する。 Among optical pickups that can handle a plurality of types of optical recording media, for example, there are optical pickups that are configured with one objective lens for three types of optical recording media such as CD, DVD, and BD. Such an objective lens is difficult to design and may increase costs. For example, a BD objective lens that requires a high NA and a CD and DVD objective lens are separated into a plurality of types. There is also an optical pickup that switches between lenses for use.
ところで、複数種類の対物レンズを切り換えて使用する光ディスク装置の場合、対物レンズの切り換えは、一般に永久磁石と電磁石を用いて、永久磁石と反発するように電磁石にキックパルスを発生させてその反発力で対物レンズを切り換える手法が採用される。しかし、このような手法を用いる場合、切り換え時の勢いが強すぎて対物レンズが跳ね返って、対物レンズの切り換えが行われない場合がある。また、何らかの拍子に、外部から大きな重力加速度が加わったりして対物レンズを支持している部材が移動し、光路中にある対物レンズが本来あるべきものと代わってしまうこともあり得る。 By the way, in the case of an optical disk apparatus that uses a plurality of types of objective lenses by switching, the objective lenses are generally switched by using a permanent magnet and an electromagnet to generate a kick pulse in the electromagnet so as to repel the permanent magnet. The method of switching the objective lens is adopted. However, when such a method is used, there is a case where the objective lens rebounds because the momentum at the time of switching is too strong and the objective lens is not switched. Moreover, a member that supports the objective lens may move due to a large gravitational acceleration from the outside due to a certain time signature, and the objective lens in the optical path may be replaced with an original one.
そして、光路中にある対物レンズが本来のものと異なる状態で、光記録媒体の情報の再生や、光記録媒体への情報の記録を行おうとすると、情報の再生や記録が正しく行われず、光ディスク装置に種々の障害が発生する可能性がある。 And, when the objective lens in the optical path is different from the original one, if you try to reproduce the information on the optical recording medium or record the information on the optical recording medium, the information is not reproduced or recorded correctly. Various failures may occur in the device.
このため、従来、複数の対物レンズを有し、対物レンズを切り換えて使用する光ディスク装置について、光路中に配置される対物レンズの種類を把握する技術が提案されている。例えば、特許文献1においては、固定部材に支持された永久磁石と対物レンズを保持する可動部材に支持されたホール素子とを対向するように設け、選択された対物レンズの種類によって、ホール素子を通る磁束が変化すようにし、これによって、光路中に配置される対物レンズの種類を検出する構成としている。
For this reason, conventionally, there has been proposed a technique for grasping the type of an objective lens arranged in an optical path for an optical disk apparatus having a plurality of objective lenses and switching the objective lens. For example, in
また、特許文献2においては、第1の対物レンズと第2の対物レンズの種類を判別するにあたって、対物レンズを保持するレンズホルダの所定位置に反射手段を配置し、第1の対物レンズが光路中に配置されている場合に前記反射手段と対向するように、レンズホルダ支持体の所定位置に配置されて、発光を行うと共に該発光によって生じる前記反射手段からの反射光を受光する検出手段を設ける構成を提案している。
In
更に、特許文献3においては、光路中に配置される対物レンズの種類によって、光記録媒体からの反射光の光量が異なることを利用して、光路中の対物レンズの種類を判別する技術が提案されている。
しかしながら、特許文献1や特許文献2の構成を利用して光路中に配置される対物レンズの種類の判別を行う場合、対物レンズの種類を判別するために新たな検出装置を設ける必要があるために、コストアップの問題や、対物レンズの移動を可能とする可動部材の重量が増加するといった問題が発生する。
However, when the type of the objective lens arranged in the optical path is determined using the configurations of
また、特許文献2の構成を利用して光路中に配置される対物レンズの種類の判別を行う場合には、特許文献1や特許文献2のように検出装置を新たに設ける必要はないが、光記録媒体の反射率が、製造時等における光記録媒体のばらつきによってばらつく結果、対物レンズの種類の判別を誤るといった問題がある。
Further, when the type of the objective lens arranged in the optical path is determined using the configuration of
以上の問題点を鑑みて、本発明の目的は、複数種類の対物レンズを備え、光記録媒体の種類に応じて対物レンズを切り換えて使用する光ディスク装置において、新たな検出装置を設けることなく、光路中に配置される対物レンズの誤設定を防止できる光ディスク装置を提供することである。また、本発明の他の目的は、複数種類の対物レンズを備える光ピックアップにおいて、光路中に配置される対物レンズの種類を新たな検出装置を設けることなく、正確に判別できる対物レンズの種類判別方法を提供することである。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a plurality of types of objective lenses, and in an optical disc apparatus that switches and uses objective lenses according to the type of optical recording medium, without providing a new detection device. An object of the present invention is to provide an optical disc apparatus capable of preventing erroneous setting of an objective lens arranged in an optical path. Another object of the present invention is to determine the type of objective lens that can accurately determine the type of objective lens arranged in the optical path without providing a new detection device in an optical pickup having a plurality of types of objective lenses. Is to provide a method.
上記目的を達成するために本発明は、波長の異なる光ビームを出射する複数の光源と、該光源から出射される光ビームを光記録媒体の記録面に集光する複数の対物レンズと、前記光記録媒体の種類に応じて、前記複数の対物レンズの中から一つを選択して光路中に配置する対物レンズ切換手段と、光路中に配置されている前記対物レンズを光軸方向に動かして焦点位置を調整するフォーカス調整手段と、前記記録面で反射された反射光を受光して電気信号に変換する光検出手段と、前記光源と前記対物レンズとの間に配置されて、球面収差の補正を行う球面収差補正素子と、情報を記憶する記憶部と、を備える光ディスク装置において、前記光源から光ビームを出射し、光路中に配置されている前記対物レンズを前記フォーカス調整手段によって前記光軸方向に移動することにより得られるフォーカスエラー信号のS字波形から、その振幅を取得する振幅取得部と、前記球面収差補正素子の制御量を所定の複数の制御値に切り換え、各制御値の場合について、前記振幅取得部から前記S字波形の振幅を取得し、前記各制御値のうち所定の制御値の場合に得られる前記S字波形の振幅が一定値となるように取得された前記S字波形の振幅を正規化し、前記制御量と前記正規化されたS字波形の振幅との関係を示す近似直線の傾きを算出し、前記近似直線の傾きと予め前記記憶部に記憶された閾値との比較により光路中に配置されている前記対物レンズの種類を判別する判別部と、を設けたことを特徴としている。
To achieve the above object, the present invention includes a plurality of light sources that emit light beams having different wavelengths, a plurality of objective lenses that condense the light beams emitted from the light sources onto a recording surface of an optical recording medium, depending on the type of the optical recording medium, moving from the plurality of objective lenses and an objective lens switching means for selecting one arranged in the optical path, the objective lens disposed in the optical path in the optical axis direction A focus adjustment means for adjusting the focal position, a light detection means for receiving reflected light reflected by the recording surface and converting it into an electrical signal, a spherical aberration disposed between the light source and the objective lens. and the spherical aberration correcting element for correcting the, in the optical disc apparatus comprising a storage unit for storing information, a light beam emitted from the light source, the objective lens disposed in the optical path to the focus adjusting means From the S-shaped waveform of the focus error signal obtained by moving in the optical axis direction, the amplitude acquisition unit for acquiring the amplitude and the control amount of the spherical aberration correction element are switched to a predetermined plurality of control values, In the case of a control value, the amplitude of the S-shaped waveform is acquired from the amplitude acquisition unit, and the amplitude of the S-shaped waveform obtained in the case of a predetermined control value among the control values is acquired to be a constant value. Normalizing the amplitude of the S-shaped waveform, calculating an inclination of an approximate line indicating a relationship between the control amount and the amplitude of the normalized S-shaped waveform, and storing the inclination of the approximate line in advance in the storage unit. And a discriminating section for discriminating the type of the objective lens arranged in the optical path by comparison with the stored threshold value.
また、本発明は、上記目的を達成するために、波長の異なる光ビームを出射する複数の光源と、該光源から出射される光ビームを光記録媒体の記録面に集光する複数の対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間に配置されて、球面収差の補正を行う球面収差補正素子と、情報を記憶する記憶部と、を備え、前記光記録媒体の種類に応じて、前記複数の対物レンズの中から光路中に配置される対物レンズを1つ選択して使用する光ディスク装置において、前記光源から光ビームを出射して光路中に配置されている前記対物レンズを光軸方向に移動することにより得られるフォーカスエラー信号のS字波形から、その振幅を取得する振幅取得部と、前記球面収差補正素子の制御量を所定の複数の制御値に切り換え、各制御値の場合について、前記振幅取得部からS字波形の振幅を取得し、前記制御量の変化に対する前記S字波形の振幅の変化率が、前記対物レンズの種類によって異なることに基づいて光路中に配置されている前記対物レンズの種類の判別を行う判別部と、を設けたことを特徴としている。
In order to achieve the above object, the present invention provides a plurality of light sources that emit light beams having different wavelengths, and a plurality of objective lenses that condense the light beams emitted from the light sources onto the recording surface of the optical recording medium. And a spherical aberration correction element that is disposed between the light source and the objective lens and corrects spherical aberration, and a storage unit that stores information, according to the type of the optical recording medium, In an optical disc apparatus that selects and uses one objective lens arranged in an optical path from a plurality of objective lenses, the objective lens arranged in the optical path by emitting a light beam from the light source is arranged in an optical axis direction. In the case of each control value, the amplitude acquisition unit for acquiring the amplitude from the S-shaped waveform of the focus error signal obtained by moving to and the control amount of the spherical aberration correction element are switched to a plurality of predetermined control values. The acquired amplitude of S shaped waveform from the amplitude obtaining portion, wherein the amplitude of the change rate of the S-shaped waveform to a change in the control amount, the are arranged in the optical path on the basis that depends on the type of the objective lens And a discriminator for discriminating the type of the objective lens.
また、本発明は、上記構成の光ディスク装置において、前記判別部は、取得された前記S字波形の振幅を、前記各制御値のうち所定の制御値の場合に得られる前記S字波形の振幅が一定値となるように正規化し、前記制御量と前記正規化されたS字波形の振幅との関係を示す近似直線の傾きを算出し、前記近似直線の傾きと前記記憶部に予め記憶された閾値との比較により光路中に配置されている前記対物レンズの種類を判別することを特徴としている。
According to the present invention, in the optical disc apparatus configured as described above, the determination unit determines the amplitude of the acquired S-shaped waveform as the amplitude of the S-shaped waveform obtained when the control value is a predetermined control value. Is normalized so as to be a constant value, and an inclination of an approximate line indicating the relationship between the control amount and the amplitude of the normalized S-shaped waveform is calculated and stored in advance in the storage unit and the inclination of the approximate line. The type of the objective lens arranged in the optical path is determined by comparison with the threshold value.
また、本発明は、上記目的を達成するために、波長の異なる光ビームを出射する複数の光源と、該光源から出射される光ビームを光記録媒体の記録面に集光する複数の対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間に配置されて、球面収差の補正を行う球面収差補正素子と、を備え、前記光記録媒体の種類に応じて、前記複数の対物レンズの中から光路中に配置される対物レンズを1つ選択して使用する光ピックアップの前記光路中に配置されている対物レンズの種類を判別する判別方法であって、前記球面収差補正素子の制御量を所定の複数の制御値に切り換え、各制御値の場合について、前記光源から光ビームを出射して、光路中に配置されている前記対物レンズを前記フォーカス調整手段によって前記光軸方向に移動することによりフォーカスエラー信号のS字波形を得て、その振幅を取得するステップと、前記各制御値のうち所定の制御値の場合に得られる前記S字波形の振幅が一定値となるように取得された前記S字波形の振幅を正規化するステップと、前記制御量と前記正規化されたS字波形の振幅との関係を示す近似直線の傾きを算出するステップと、前記近似直線の傾きと予め求められた閾値との比較により光路中に配置されている前記対物レンズの種類を決定するステップと、を具備することを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention provides a plurality of light sources that emit light beams having different wavelengths, and a plurality of objective lenses that condense the light beams emitted from the light sources onto the recording surface of the optical recording medium. And a spherical aberration correction element that is arranged between the light source and the objective lens and corrects spherical aberration, and depending on the type of the optical recording medium, an optical path from among the plurality of objective lenses A discriminating method for discriminating the type of an objective lens arranged in the optical path of an optical pickup that selects and uses one objective lens arranged therein , wherein a control amount of the spherical aberration correction element is set to a predetermined value switching a plurality of control values, for the case of the control value, and emits a light beam from the light source, the objective lens disposed in the optical path by the focus adjustment unit by moving the optical axis direction Obtaining the S-shaped waveform of the focus error signal and obtaining the amplitude thereof, and obtaining the amplitude of the S-shaped waveform obtained in the case of a predetermined control value among the control values so as to be a constant value Normalizing the amplitude of the S-shaped waveform, calculating an inclination of an approximate line indicating the relationship between the control amount and the amplitude of the normalized S-shaped waveform, and predetermining the inclination of the approximate line. Determining the type of the objective lens arranged in the optical path by comparison with the determined threshold value.
本発明の第1の構成によれば、対物レンズの設計に依存する球面収差を利用して対物レンズの種類を判別する構成であり、基本的に、新たな光学部材等追加することなく、従来光ディスク装置に備えられる部材を用いて、光記録媒体の反射率のばらつきによる影響を受けることなく対物レンズの種類の判別を行うことが可能な光ディスク装置を容易に提供できる。このため、複数種類の対物レンズを備え、光記録媒体の種類に応じて対物レンズを切り換えて使用する光ディスク装置において、新たな検出装置を設けることなく、光路中に配置される対物レンズの誤設定を防止できる光ディスク装置を実現し易い。 According to the first configuration of the present invention, the type of the objective lens is discriminated by utilizing the spherical aberration depending on the design of the objective lens. By using a member provided in the optical disk apparatus, it is possible to easily provide an optical disk apparatus that can determine the type of the objective lens without being affected by variations in the reflectance of the optical recording medium. For this reason, in an optical disc apparatus provided with a plurality of types of objective lenses and used by switching the objective lens according to the type of optical recording medium, an erroneous setting of the objective lens arranged in the optical path without providing a new detection device It is easy to realize an optical disc apparatus that can prevent the above.
また、本発明の第2の構成によれば、別途検出装置を設けることなく対物レンズの種類の判別を行うことが可能となる。また、判別部は、対物レンズの設計に依存する球面収差を利用して対物レンズの種類を判別する構成であるために、光記録媒体の反射率のばらつきによる影響を受けることなく対物レンズの種類の判別を行うことが可能となる。従って、複数種類の対物レンズを備え、光記録媒体の種類に応じて対物レンズを切り換えて使用する光ディスク装置において、新たな検出装置を設けることなく、光路中に配置される対物レンズの誤設定を防止できる光ディスク装置を提供することが可能となる。 Further, according to the second configuration of the present invention, it is possible to determine the type of the objective lens without providing a separate detection device. In addition, since the discriminating unit is configured to discriminate the type of the objective lens using spherical aberration that depends on the design of the objective lens, the type of the objective lens is not affected by variations in the reflectance of the optical recording medium. Can be determined. Therefore, in an optical disc apparatus that includes a plurality of types of objective lenses and switches the objective lens according to the type of the optical recording medium, an erroneous setting of the objective lens arranged in the optical path can be performed without providing a new detection device. It is possible to provide an optical disc device that can be prevented.
また、本発明の第3の構成によれば、上記第2の構成の光ディスク装置において、従来の構成の光ディスク装置から、容易に光路中に配置される対物レンズの誤設定を防止できる光ディスク装置を提供することが可能となる。 According to the third configuration of the present invention, in the optical disc apparatus having the second configuration, an optical disc apparatus that can easily prevent erroneous setting of the objective lens arranged in the optical path from the optical disc apparatus having the conventional configuration. It becomes possible to provide.
また、本発明の第4の構成によれば、光ピックアップに備えられる球面収差補正素子を利用して対物レンズの種類を判別する構成であるために、別途検出装置を設ける必要がなく、また、光記録媒体の反射率のばらつきによる影響を受けることもなく、対物レンズの種類の判別を行うことが可能となる。従って、複数種類の対物レンズを備える光ピックアップにおいて、光路中に配置される対物レンズの種類を新たな検出装置を設けることなく正確に判別できる対物レンズの種類判別方法を提供可能となる。 Further, according to the fourth configuration of the present invention, since it is a configuration for determining the type of the objective lens using the spherical aberration correction element provided in the optical pickup, it is not necessary to provide a separate detection device, It is possible to determine the type of the objective lens without being affected by variations in the reflectance of the optical recording medium. Therefore, it is possible to provide a method for discriminating the type of objective lens that can accurately discriminate the type of objective lens arranged in the optical path without providing a new detection device in an optical pickup including a plurality of types of objective lenses.
以下において、本発明の内容について図面を参照しながら詳細に説明するが、ここで示す実施形態は一例であり、本発明はここに示す実施形態に限定されるものではない。 Hereinafter, the content of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the embodiment shown here is an example, and the present invention is not limited to the embodiment shown here.
(光ディスク装置の構成)
まず、本実施形態の光ディスク装置の構成について説明する。図1は、本実施形態の光ディスク装置の構成を示すブロック図である。光ディスク装置1は、光記録媒体(光ディスク)15の情報の再生、及び光ディスク15への情報の記録を可能に設けられている。なお、光ディスク装置1が記録再生を行える光ディスク15の種類は、CD、DVD、及びBDである。
(Configuration of optical disk device)
First, the configuration of the optical disc apparatus of the present embodiment will be described. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the optical disc apparatus of the present embodiment. The
2は、スピンドルモータであり、光ディスク15はスピンドルモータ2の上部に設けられるチャック部(図示せず)に着脱可能に保持される。そして、光ディスク15の情報の記録再生を行う際に、スピンドルモータ2は光ディスク15を連続回転する。スピンドルモータ2の回転制御は、スピンドルモータ制御部3によって行われる。
4は、光ピックアップであり、光源から出射されるレーザ光を光ディスク15に照射し、光ディスク15への情報の書き込みと、光ディスク15に記録されている情報の読み取りを可能とする。図2は、光ピックアップ4の光学系を示す概略図である。図2に示すように、光ピックアップ4は、第1光源21と、第2光源22と、色合成プリズム23と、コリメートレンズ24と、ビームスプリッタ25と、球面収差補正素子26と、対物レンズ27と、集光レンズ29と、光検出器30と、を備える。なお、光ピックアップを構成する光学系の構成はこれに限らず、もちろん種々の変更が可能である。
第1光源21及び第2光源22はいずれもレーザダイオード(LD)であるが、第1光源21はBDに対応する光源であって、例えば波長405nm帯のレーザ光を出射する。一方、第2光源22は、2波長一体型のLDであって、CD及びDVDに対応する光源であり、例えば波長780nm帯のレーザ光(CD用のレーザ光)と650nm帯のレーザ光(DVD用のレーザ光)を出射する。
The first light source 21 and the second
光ピックアップ4において、光源21、22から出射されたレーザ光は、第1光源21及び第2光源22から出射されるレーザ光の光軸を同一とする色合成プリズム23を経由して、コリメートレンズ24で平行光となり、ビームスプリッタ25を透過し、その詳細は後述する球面収差補正素子26で球面収差の補正をされ、その後対物レンズ27によって光ディスク15の情報が記録される記録面15aに集光される。なお、光ピックアップ4は、CD及びDVDの記録再生を行う時に用いられるCD/DVD用対物レンズとBDの記録再生を行う時に用いられるBD用対物レンズとの2種類を切り換えて使用する構成となっているが、この点については後述する。
In the
記録面15aで反射された反射光は、対物レンズ27、球面収差補正素子26の順に通過し、ビームスプリッタ25で反射されて集光レンズ29によって光検出器30の受光部に集光される。光検出器30は受光した光ビームが有する光情報を電気信号に変換する。
The reflected light reflected by the recording surface 15 a passes through the
図1に戻って、スライドモータ制御部5は、光ピックアップ4が移動可能となるように設けられる図示しないスライドモータの駆動を制御し、これにより光ピックアップ4の半径方向の移動が制御される。
Returning to FIG. 1, the slide
RF信号処理部6は、光ピックアップ4の光検出器30(図2参照)によって得られるRF信号を処理し、処理した信号を復調部7に供給する。
The RF
復調部7は、データの復調を行うとともに、データのエラーを検出し、エラーが検出された場合において訂正可能であればデータの訂正処理を行い、再生データをインターフェース部8に供給する。なお、訂正処理が不可能な再生エラーが発生した場合には周知の方法でデータの再読み取り(リトライ)が実行される。
The
インターフェース部8は、復調部7から供給された再生データを図示しないパソコン等の外部機器に出力する。
The
フォーカスエラー信号処理部9は、光ピックアップ4の光検出器30で検出される信号を用いてフォーカスエラー信号を生成する。光検出器30は、図2に示すように4分割された検出面A、B、C、Dを有し、各検出面A〜Dからの検出信号の対角和の差(A+C)−(B+D)によってフォーカスエラー信号を生成するように構成される。フォーカスエラー信号処理部9で生成されたフォーカスエラー信号は、その詳細は後述するアクチュエータ制御部11及び振幅取得部13に供給可能となっている。
The focus error
トラッキングエラー信号処理部10は、光ピックアップ4の光検出器30で検出される信号を用いてトラッキングエラー信号を生成する。トラッキングエラー信号は、光検出器30の各検出面A〜D(図2参照)からの検出信号の左右和の差(A+B)−(C+D)によって生成される構成となっている。トラッキングエラー信号処理部10で生成されたトラッキングエラー信号は、アクチュエータ制御部11に供給可能となっている。
The tracking error
なお、本実施形態においては、光検出器30の検出面を4分割することによりフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号を得る構成としたが、フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号を得る構成はこれに限定される趣旨ではなく、本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。すなわち、例えば、フォーカスエラー信号について、いわゆるスポットサイズ法で得て、トラッキングエラー信号について、いわゆるコレクトファーフィールド法で得るような構成等としても構わない。
In the present embodiment, the focus error signal and the tracking error signal are obtained by dividing the detection surface of the
アクチュエータ制御部11は、フォーカスエラー信号処理部9及びトラッキングエラー信号処理部10から送られてきた信号に基づいて、対物レンズ27が搭載されるアクチュエータ28(いずれも図2参照)に駆動信号を供給する。駆動信号が供給されたアクチュエータ28は、信号に基づいて各部を作動させて、対物レンズ27をその光軸方向と平行なフォーカス方向に移動してフォーカスを合わせるフォーカス制御や、対物レンズ27を光ディスク15の半径方向と平行な方向に移動してレーザ光のスポット位置を光ディスク15に形成されるトラック位置に合わせるトラッキング制御を行う。
Based on the signals sent from the focus error
また、アクチュエータ制御部11は、対物レンズ27をフォーカス方向(光ディスク15に近づける方向、又は光ディスク15から遠ざかる方向)に移動させて、フォーカスエラー信号のS字波形を得る場合や、後述する対物レンズの切り換え時等においてもアクチュエータ28の制御を行う。
The actuator control unit 11 moves the
ここで、対物レンズ27が搭載されるアクチュエータ28の構成について、図3及び図4を参照しながら説明する。図3は、アクチュエータ28の構成を示す概略平面図であり、図4は、図3のA−A線の位置で切った場合の概略断面図である。
Here, the configuration of the
アクチュエータ28は、アクトベース40と、アクトベース40に対して垂直方向に立設される摺動軸41と、CD/DVD用対物レンズ27aとBD用対物レンズ27bとを保持し、摺動軸41に摺動可能に支持されるレンズホルダ42と、アクトベース40に立設される2つのヨーク43と、アクトベース40上においてヨーク43の内側に立設される2つの永久磁石44と、を備える。なお、アクトベース40、摺動軸41及びヨーク43は、磁路を形成できるように、例えば鋼等の磁性材料で形成されている。
The
レンズホルダ42の下部側には、フォーカス用コイル46と板状の磁性片47とが接合保持されている。そして、磁性片47の存在により、フォーカス用コイル46を流れる制御電流が遮断されている非通電時においても、レンズホルダ42を浮揚状態の中立位置に保つことが可能となり、対物レンズ27a、27bのレンズシフト感度が高められている。
A focusing
フォーカス用コイル46は、磁性片47の下部側で、摺動軸41を取り囲むように巻回されてレンズホルダ42に接合保持されており、このフォーカス用コイル46に電流を流すと、レンズホルダ42を挟むように、すなわち、フォーカス用コイル46を挟むように配置される一対の永久磁石44によって生起される磁束と、フォーカス用コイル46に通電することによって生起される磁束と、の相互作用によってレンズホルダ42がフォーカス方向に移動する。このため、対物レンズ27a、27bのフォーカス制御が可能となる。
The
また、レンズホルダ42の永久磁石44と対向する側面には、矩形状に形成されるトラッキング用コイル45が、摺動軸41に対して略対称となるように設けられている。また、トラッキング用コイル45は、その一部が永久磁石44による磁力の影響を受け難いように、対向する永久磁石45に挟まれる位置からはみ出すように配置される。そして、このように配置することにより、レンズホルダ42に作用する回転モーメントを大きくすることが可能となる。
A tracking
トラッキング用コイル45に電流を流すと、永久磁石44によって生起される磁束と、トラッキング用コイル45に通電することによって生起される磁束と、の相互作用によってレンズホルダ42が摺動軸41を中心に回動する。このため、対物レンズ27a、27bのトラッキング制御が可能となり、更には、レンズホルダ42を180度回転することにより、光ピックアップ4の光路中に配置される対物レンズ27a、27bの切り換えも可能となる。
When a current is passed through the tracking
すなわち、アクチュエータ28は、対物レンズ27a、27bのフォーカス調整を行うフォーカス調整手段及びトラッキング調整を行うトラッキング調整手段として、更には、光路中に配置される対物レンズ27a、27bを切り換える対物レンズ切換手段として機能する。
That is, the
図1に戻って、球面収差補正素子制御部12は、液晶素子で構成される球面収差補正素子26(図2参照)を制御する。ここで球面収差補正素子26の構成について説明しておく。図5は、本実施形態の球面収差補正素子26の構成を説明するための図で、図5(a)は球面収差補正素子26の構成を示す概略断面図、図5(b)は、球面収差補正素子26を構成する透明電極32aの構成を示す概略平面図である。
Returning to FIG. 1, the spherical aberration correction
球面収差補正素子26は、液晶31と、液晶31を挟む2枚の透明電極32a、32bと、液晶31と透明電極32a、32bで形成される部分を挟む2枚の透明基板33と、を備えている。球面収差補正素子26を構成する透明電極32aは同心円状の複数の領域に分割されており、一方、透明電極32aに対向する透明電極32bは分割されることなく、全体で一つの共通電極となっている。
The spherical
このように構成される収差補正素子26の透明電極32a、32bに駆動電圧を印加した場合、液晶31がその配向方向を変化して屈折率の変化を生じ、球面収差補正素子26を通過する光ビームは、球面収差補正素子26に印加される駆動電圧に応じて位相差を生じる。そして、球面収差補正素子26の透明電極32aは、上述のように複数に分割された構成となっているために、各領域に印加する電圧を調整することで、球面収差補正素子26を通過する光ビームに対して所望の位相差を発生し、球面収差の補正を適切に行うことが可能となる。なお、透明電極32a、32bは、図示しない配線によって球面収差補正素子制御部12と電気的に接続されており、印加される駆動電圧がコントロールされる。
When a driving voltage is applied to the transparent electrodes 32 a and 32 b of the
なお、本実施形態においては、球面収差補正素子26として、液晶素子を用いる構成としているが、この構成に限定される趣旨ではなく、球面収差補正素子26としてビームエキスパンダを用いる構成等としても構わない。
In this embodiment, a liquid crystal element is used as the spherical
図1に戻って、振幅取得部13は、フォーカスエラー信号処理部9からフォーカスエラー信号のS字波形情報を受け取って、このS字波形の振幅を取得する。ここで得られたS字波形の振幅は、後述する判別部14に供給される。
Returning to FIG. 1, the
判別部14は、光ピックアップ4の光路中に配置されている対物レンズ27がCD/DVD用対物レンズ27aとBD用対物レンズ27bとのいずれであるかを判別可能とする。判別部14は、球面収差補正素子制御部12に命令を出して、球面収差補正素子26に印加する駆動電圧をコントロール可能となっているとともに、振幅取得部13で取得されたS字波形の振幅を受け取るように構成されている。このように構成される判別部14によって、対物レンズ27の種類を判別する方法の詳細については後述する。
The
その他、全体制御部17は、スピンドルモータ制御部3、スライドモータ制御部5、RF信号処理部6、復調部7、インターフェース部8、フォーカスエラー信号処理部9、トラッキングエラー信号処理部10、アクチュエータ制御部11、球面収差補正素子制御部12、振幅取得部13、判別部14及び制御に必要な情報を記憶する記憶部16等を制御して、装置全体のコントロールを行う。
In addition, the
(対物レンズの種類判別方法)
次に、以上のように構成される光ディスク装置1において、光ピックアップ4の光路中に配置される対物レンズ27が、CD/DVD用対物レンズ27aであるか、BD用対物レンズ27bであるかを判別する判別方法について説明する。図6は、光ディスク装置1において、対物レンズ27の種類を判別する手順を示したフローチャートである。以下、このフローチャートに従って説明する。
(Objective lens type identification method)
Next, in the
光ピックアップ4の光路中に配置される対物レンズ27の種類の判別は、例えば光ディスク装置1の電源をONした場合や、対物レンズ27の種類をCD/DVD用対物レンズ27aからBD用対物レンズ27bへと切り換えた場合及びその逆の切り換えを行った場合等に開始される。
The type of the
光ピックアップ4の光路中に配置される対物レンズ27の種類の判別が開始されると、まず、N=0とされて、これが記憶部16(図1参照)に記憶される(ステップS1)。次に、判別部14(図1参照)からの命令によって、球面収差補正素子制御部12(図1参照)は、球面収差補正素子26(図2参照)を所定の制御値に設定する(ステップS2)。球面収差補正素子26が所定の制御値に設定されると、第2光源22(図2参照)からDVD用のレーザ光が出射される(ステップS3)。なお、ここで出射されるレーザ光の種類は、特に限定されるものではなく、CD用のレーザ光でも、BD用のレーザ光でも構わない。
When discrimination of the type of the
次に、アクチュエータ28により、対物レンズ27が光ディスク15に近づく方向(遠ざかる方向でも良い。なお、いずれもフォーカス方向である。)に移動されて、フォーカスエラー信号のS字波形が検出される(ステップS4)。ここで、光ディスク15の反射率の違いによって、S字波形の検出レベルが異なるために、良好なS字波形が検出されるようにゲイン設定が行われる(ステップS5)。
Next, the
ゲイン設定が行われると、振幅取得部13によりS字波形の振幅(以下においては、S字振幅と記載する場合がある。)が取得され、取得した振幅は記憶部16に記憶される(ステップS6)。
When the gain setting is performed, the
次に、式N=N+1に従ってNの値が1加算されて(ステップS7)、判別部14からの命令により、球面収差補正素子制御部12は、球面収差補正素子26を駆動する駆動電圧(制御量)を所定量だけ変更する(ステップS8)。そして、球面収差補正素子26の制御値が先と異なる状態で、振幅取得部13によりS字振幅が取得され、取得した振幅は記憶部16に記憶される(ステップS9)。
Next, 1 is added to the value of N according to the formula N = N + 1 (step S7), and the spherical aberration correction
次に、判別部14によって、Nが2より小さいか否かが確認される(ステップS10)。Nが2より小さい場合には、更にステップS7からステップS10が繰り返される。すなわち、本実施形態においては、球面収差補正素子26を制御する制御値が異なる3つの場合について、S字振幅が取得されることとなる。
Next, it is confirmed by the
Nが2以上の場合には、取得された3つのS字振幅について、最初に取得したS字振幅(ステップS6で得られたS字振幅が該当)が一定値となるように正規化される(ステップS11)。なお、ここでは、最初に取得したS字振幅の値で、取得した3つのS字振幅の値をそれぞれ除する構成としている。 When N is 2 or more, the three acquired S-shaped amplitudes are normalized so that the first acquired S-shaped amplitude (corresponding to the S-shaped amplitude obtained in step S6) is a constant value. (Step S11). Note that, here, the acquired three S-shaped amplitude values are each divided by the first acquired S-shaped amplitude value.
なお、本実施形態では、最初に取得したS字振幅が一定値となるように正規化する構成としているが、最初に取得したS字振幅が一定値となるように正規化する代わりに、2番目又は3番目に取得したS字振幅が一定値となるように正規化する構成としても構わない。 In this embodiment, normalization is performed so that the initially acquired S-shaped amplitude becomes a constant value, but instead of normalizing so that the initially acquired S-shaped amplitude becomes a constant value, 2 The configuration may be such that normalization is performed so that the S- or third-acquired S-shaped amplitude becomes a constant value.
次に、球面収差補正素子26の制御値と正規化された3つのS字振幅とから、球面収差補正素子の制御量とS字振幅との関係を示す近似直線の傾きが算出される(ステップS12)。なお、ここで得られる近似直線の傾きは、ステップS11において正規化したS字振幅を用いているために、光ディスク15の反射率のばらつきによって影響を受けることはない。
Next, from the control value of the spherical
ここで、図7は、球面収差補正素子の制御量と正規化済みのS字振幅との関係を概念的に示したグラフ(実線及び破線)で、図中に示す黒プロットとその近似直線は、球面収差補正素子26の制御値を3つ切り換えた場合に、S字振幅が変化する様子を光路中にCD/DVD用対物レンズ27aが配置されている場合とBD用対物レンズ27bが配置されている場合とについて示したものである。
Here, FIG. 7 is a graph (solid line and broken line) conceptually showing the relationship between the control amount of the spherical aberration correcting element and the normalized S-shaped amplitude, and the black plot and its approximate straight line shown in the figure are When the control value of the spherical
図7に示すように、球面収差補正素子26の制御量を変化させた場合、光路中にBD用対物レンズ27bが配置されている場合の方が、CD/DVD用対物レンズ27aの対物レンズ27aが配置されている場合に比べてS字振幅が大きく変化(球面収差の影響の影響を受け易い)し、近似直線の傾きが大きくなることがわかる。そのために、CD/DVD用対物レンズ27aとBD用対物レンズ27bとを区別できるように、図7に示すような閾線を予め実験等により得ておけば、この閾線の傾きを閾値として、光路中に配置される対物レンズ27の種類の判別が可能となる。
As shown in FIG. 7, when the amount of control of the spherical
従って、ステップS16で得た近似直線の傾きが予め記憶部16に記憶させておいた閾値より大きいか否かを確認し(ステップS17)、近似直線の傾きが閾値より大きい場合には、対物レンズ27はBD用対物レンズ27aと判別され(ステップS18)、近似直線の傾きが閾値より小さい場合には、対物レンズ27はCD/DVD用対物レンズ27bと判別される(ステップS19)。
Accordingly, it is confirmed whether or not the inclination of the approximate line obtained in step S16 is larger than the threshold value stored in the
このように、光ディスク装置1では、光路中に配置される対物レンズ27の種類を正確に判別することが可能である。このため、判別部14によって判別した結果に基づいて、光ディスク装置1は適切な対物レンズ27を光路中に配置できるために、対物レンズの誤設定を防止できる。
As described above, the
本実施形態においては、球面収差補正素子26の制御値の切り換えを3点として、この3点のS字振幅の変化から対物レンズの種類を判別する構成としているが、これに限定されず、制御値の切り換えは2点以上であれば構わない。ただし、切り換え点数が少ないと誤判別の可能性があり、切り換え点数が多すぎると判別に時間を要する等の問題があるために、その点を考慮して制御値の切り換え点数を決定するのが好ましい。
In the present embodiment, the control value of the spherical
なお、対物レンズの種類判別時に切り換える球面収差補正素子26の制御値については、例えば図7に実線で示す放物線の頂点を挟むように制御値を選択した場合には、正確な近似直線が得られない可能性があるので、制御値の選択にあたっては注意する必要がある。
As for the control value of the spherical
また、本実施形態においては、CD/DVD用対物レンズとBD用対物レンズの2種類の対物レンズを判別する構成としているが、本発明は、この2種類以外の対物レンズの種類判別にも、もちろん適用可能である。また、本発明は、3種類以上の対物レンズの種類判別を行う場合にも適用できる。この場合には、本実施形態のように1つの閾値との大小比較をするのではなく、複数の閾値を予め得ておき、複数の閾値との大小比較で、対物レンズの種類を決定することとなる。 Further, in the present embodiment, it is configured to discriminate between two types of objective lenses, a CD / DVD objective lens and a BD objective lens, but the present invention is also capable of discriminating types of objective lenses other than these two types. Of course, it is applicable. The present invention can also be applied to the case where the types of three or more types of objective lenses are discriminated. In this case, instead of comparing the size with one threshold as in the present embodiment, a plurality of threshold values are obtained in advance, and the type of the objective lens is determined by the size comparison with the plurality of thresholds. It becomes.
その他、本実施形態においては、対物レンズの切り換えをフォーカス制御やトラッキング制御を行うアクチュエータを用いる構成としているが、別途、対物レンズの切換専用のアクチュエータを設けて対物レンズの切り換えを行う構成とした場合でも、本発明の対物レンズの種類判別方法はもちろん適用できる。 In addition, in this embodiment, the objective lens is switched using an actuator that performs focus control and tracking control. However, when an objective lens switching is provided by separately providing an objective lens switching actuator. However, the objective lens type discrimination method of the present invention can of course be applied.
本発明によれば、複数の対物レンズを有する光ディスク装置において、対物レンズの種類の判別を正確に行えるために対物レンズの誤設定を防止できる。このため、複数の対物レンズを有する光ディスク装置に対して有用である。 According to the present invention, in an optical disc apparatus having a plurality of objective lenses, it is possible to accurately determine the type of objective lens, thereby preventing erroneous setting of the objective lens. Therefore, it is useful for an optical disc apparatus having a plurality of objective lenses.
1 光ディスク装置
4 光ピックアップ
13 振幅取得部
14 判別部
21 第1光源
22 第2光源
26 球面収差補正素子
27 対物レンズ
28 アクチュエータ(対物レンズ切換手段、フォーカス調整手段)
30 光検出器(光検出手段)
DESCRIPTION OF
30 photodetector (light detection means)
Claims (4)
該光源から出射される光ビームを光記録媒体の記録面に集光する複数の対物レンズと、
前記光記録媒体の種類に応じて、前記複数の対物レンズの中から一つを選択して光路中に配置する対物レンズ切換手段と、
光路中に配置されている前記対物レンズを光軸方向に動かして焦点位置を調整するフォーカス調整手段と、
前記記録面で反射された反射光を受光して電気信号に変換する光検出手段と、
前記光源と前記対物レンズとの間に配置されて、球面収差の補正を行う球面収差補正素子と、
情報を記憶する記憶部と、
を備える光ディスク装置において、
前記光源から光ビームを出射し、光路中に配置されている前記対物レンズを前記フォーカス調整手段によって前記光軸方向に移動することにより得られるフォーカスエラー信号のS字波形から、その振幅を取得する振幅取得部と、
前記球面収差補正素子の制御量を所定の複数の制御値に切り換え、各制御値の場合について、前記振幅取得部から前記S字波形の振幅を取得し、前記各制御値のうち所定の制御値の場合に得られる前記S字波形の振幅が一定値となるように取得された前記S字波形の振幅を正規化し、前記制御量と前記正規化されたS字波形の振幅との関係を示す近似直線の傾きを算出し、前記近似直線の傾きと予め前記記憶部に記憶された閾値との比較により光路中に配置されている前記対物レンズの種類を判別する判別部と、
を設けたことを特徴とする光ディスク装置。 A plurality of light sources that emit light beams having different wavelengths;
A plurality of objective lenses for condensing the light beam emitted from the light source on the recording surface of the optical recording medium;
According to the type of the optical recording medium, objective lens switching means for selecting one of the plurality of objective lenses and arranging it in the optical path;
Focus adjusting means for adjusting the focal position by moving the objective lens arranged in the optical path in the optical axis direction;
Light detecting means for receiving reflected light reflected by the recording surface and converting it into an electrical signal;
A spherical aberration correction element that is disposed between the light source and the objective lens and corrects spherical aberration;
A storage unit for storing information;
In an optical disc device comprising:
A light beam is emitted from the light source, and the amplitude is obtained from the S-shaped waveform of the focus error signal obtained by moving the objective lens arranged in the optical path in the optical axis direction by the focus adjusting means. An amplitude acquisition unit;
The control amount of the spherical aberration correction element is switched to a predetermined plurality of control values, and for each control value, the amplitude of the S-shaped waveform is acquired from the amplitude acquisition unit, and a predetermined control value among the control values The amplitude of the S-shaped waveform acquired so that the amplitude of the S-shaped waveform obtained in the above case becomes a constant value is normalized, and the relationship between the control amount and the amplitude of the normalized S-shaped waveform is shown. A determination unit that calculates an inclination of the approximate line and determines a type of the objective lens arranged in the optical path by comparing the inclination of the approximate line and a threshold value stored in the storage unit in advance;
An optical disc apparatus comprising:
該光源から出射される光ビームを光記録媒体の記録面に集光する複数の対物レンズと、
前記光源と前記対物レンズとの間に配置されて、球面収差の補正を行う球面収差補正素子と、
情報を記憶する記憶部と、
を備え、前記光記録媒体の種類に応じて、前記複数の対物レンズの中から光路中に配置される対物レンズを1つ選択して使用する光ディスク装置において、
前記光源から光ビームを出射して光路中に配置されている前記対物レンズを光軸方向に移動することにより得られるフォーカスエラー信号のS字波形から、その振幅を取得する振幅取得部と、
前記球面収差補正素子の制御量を所定の複数の制御値に切り換え、各制御値の場合について、前記振幅取得部からS字波形の振幅を取得し、前記制御量の変化に対する前記S字波形の振幅の変化率が、前記対物レンズの種類によって異なることに基づいて光路中に配置されている前記対物レンズの種類の判別を行う判別部と、
を設けたことを特徴とする光ディスク装置。 A plurality of light sources that emit light beams having different wavelengths;
A plurality of objective lenses for condensing the light beam emitted from the light source on the recording surface of the optical recording medium;
A spherical aberration correction element that is disposed between the light source and the objective lens and corrects spherical aberration;
A storage unit for storing information;
In an optical disc apparatus that uses one objective lens arranged in an optical path from among the plurality of objective lenses according to the type of the optical recording medium,
An amplitude acquisition unit for acquiring the amplitude from an S-shaped waveform of a focus error signal obtained by emitting a light beam from the light source and moving the objective lens arranged in the optical path in the optical axis direction;
The control amount of the spherical aberration correction element is switched to a predetermined plurality of control values, and for each control value, the amplitude of the S-shaped waveform is acquired from the amplitude acquisition unit, and the S-shaped waveform with respect to the change in the control amount is acquired. A discriminating unit for discriminating the type of the objective lens arranged in the optical path based on the change rate of the amplitude depending on the type of the objective lens;
An optical disc apparatus comprising:
該光源から出射される光ビームを光記録媒体の記録面に集光する複数の対物レンズと、
前記光源と前記対物レンズとの間に配置されて、球面収差の補正を行う球面収差補正素子と、
を備え、前記光記録媒体の種類に応じて、前記複数の対物レンズの中から光路中に配置される対物レンズを1つ選択して使用する光ピックアップの前記光路中に配置されている対物レンズの種類を判別する判別方法であって、
前記球面収差補正素子の制御量を所定の複数の制御値に切り換え、各制御値の場合について、前記光源から光ビームを出射して、光路中に配置されている前記対物レンズを前記フォーカス調整手段によって前記光軸方向に移動することによりフォーカスエラー信号のS字波形を得て、その振幅を取得するステップと、
前記各制御値のうち所定の制御値の場合に得られる前記S字波形の振幅が一定値となるように取得された前記S字波形の振幅を正規化するステップと、
前記制御量と前記正規化されたS字波形の振幅との関係を示す近似直線の傾きを算出するステップと、
前記近似直線の傾きと予め求められた閾値との比較により光路中に配置されている前記対物レンズの種類を決定するステップと、
を具備することを特徴とする対物レンズの種類判別方法。
A plurality of light sources that emit light beams having different wavelengths;
A plurality of objective lenses for condensing the light beam emitted from the light source on the recording surface of the optical recording medium;
A spherical aberration correction element that is disposed between the light source and the objective lens and corrects spherical aberration;
The provided, depending on the type of the optical recording medium, the plurality of objective lenses are arranged the objective lens in the optical path of one selected and an optical pickup used which is arranged in the optical path from the objective lens A determination method for determining the type of
The control amount of the spherical aberration correction element is switched to a plurality of predetermined control values, and for each control value, a light beam is emitted from the light source, and the objective lens arranged in the optical path is moved to the focus adjusting means. Obtaining an S-shaped waveform of the focus error signal by moving in the direction of the optical axis by acquiring the amplitude thereof;
Normalizing the amplitude of the S-shaped waveform acquired so that the amplitude of the S-shaped waveform obtained in the case of a predetermined control value among the control values is a constant value;
Calculating an inclination of an approximate line indicating a relationship between the control amount and the amplitude of the normalized S-shaped waveform;
Determining the type of the objective lens arranged in the optical path by comparing the inclination of the approximate straight line with a predetermined threshold value;
A method for discriminating the type of objective lens.
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